estudio de pre factibilidad para la implementaciÓn de …

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E

INDUSTRIAS CARRERA DE INGENIERÍA

AUTOMOTRIZ

ESTUDIO DE PRE FACTIBILIDAD PARA LA

IMPLEMENTACIÓN DE UNA PLANTA RECICLADORA DE

CONVERTIDORES CATALÍTICOS DE AUTOS LIVIANOS EN

EL CANTÓN QUITO

TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERO

AUTOMOTRIZ

BYRON EDUARDO ROJAS FLORES

DIRECTOR: ING. CARLOS ROSALES MSc.

Quito, enero 2018

© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2018

Reservados todos los derechos de reproducción

FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO

PROYECTO DE TITULACIÓN

DATOS DE CONTACTO

CÉDULA DE IDENTIDAD: 1721400073

APELLIDO Y NOMBRES: Rojas Flores Byron Eduardo

DIRECCIÓN: Jacinto de évia y bartolomé ruiz

EMAIL: [email protected]

TELÉFONO FIJO: 2598-976

TELÉFONO MOVIL: 0983508408

DATOS DE LA OBRA

TITULO: Estudio de pre factibilidad para la

implementación de una planta recicladora de

convertidores catalíticos de autos livianos en

el cantón Quito

AUTOR O AUTORES: Rojas Byron

FECHA DE ENTREGA DEL PROYECTO

DE TITULACIÓN:

Enero 2018

DIRECTOR DEL PROYECTO DE

TITULACIÓN:

Ing. Carlos Rosales MSc.

PROGRAMA PREGRADO POSGRADO

TITULO POR EL QUE OPTA: Ingeniero automotriz

RESUMEN: Mínimo 250 palabras El parque automotriz en Ecuador ha tenido un crecimiento importante en estos últimos años, razón por la cual en la misma medida se ha incrementado la contaminación emitida por fuentes propias del parque automotor. Para afrontar este problema se ha adoptado medidas ambientales para regular y controlar las emisiones peligrosas, es buena la gestión por parte de los entes reguladores, sin embargo existió y continua una gran preocupación en cuanto a la disposición final de ciertos elementos contaminantes, que al terminar su vida útil son desechados o cambiados y con el tiempo se acumula y genera riesgos ambientales. Entre estos elementos se encuentra el convertidor catalítico que es considerado un sólido peligroso por la ley y actualmente no existe un control ni una solución adecuada en el país, motivo por el cual surgió la necesidad de plantear soluciones eficaces. Actualmente se estimó que alrededor de 1.9 millones de automóviles circulan en el país, de este total

un 68% poseen catalizadores y para el año 2017, alrededor de 131 mil catalizadores serán desechados. Debido a los metales preciados que contiene como el platino, paladio y rodio la gestión más adecuada fue establecer una planta recicladora de este elemento; económicamente viable y ambientalmente sustentable según las características actuales del país. Conocer la pre factibilidad del proyecto siempre es necesario para tomar una decisión; financieramente hablando la inversión inicial requerida para este proyecto fue de 2.5 millones de dólares, con un costo de producción de 6.9 millones de dólares anuales, a pesar de sus elevados números, el análisis mediante los indicadores financieros reflejaron datos positivos para su desarrollo, un VAN de 3641151.02, con una TIR de un 68% y un EVA de 1956033.01. La planta recicladora con un horizonte de trabajo de 5 años genera utilidad y recupera la inversión, además forma parte de la solución ambiental para el país.

PALABRAS CLAVES: Convertidor catalítico

Reciclaje

Lixiviación

Metalurgia

Catálisis

ABSTRACT:

The automotive fleet in Ecuador has had an important growth in recent years, which is why the pollution emitted by the vehicle's own sources has increased to the same extent. To address this problem, environmental measures have been adopted to regulate and control hazardous emissions, management by the regulatory bodies is good, however there was and continues to be a great concern regarding the final disposal of certain contaminants, which upon completion Their useful life is discarded or changed and over time accumulates and generates environmental risks. Among these elements is the catalytic converter that is considered a dangerous solid by law and currently there is no control or adequate solution in the country, which is why the need arose to propose effective solutions. Currently it is estimated that around 1.9 million cars are circulating in the country, of this total 68% have catalysts and by 2017, around 131 thousand catalysts will be discarded. Due to the precious metals it contains such as platinum, palladium and rhodium the most appropriate management was to establish a recycling plant for this

DEDICATORIA

Dedico este trabajo al amor de mis padres Fabiola Flores y Gabriel Rojas por

su gran esfuerzo por darme las más grandes bendiciones y oportunidades

para que yo sea un hombre de bien. También a cada una de las personas

que supieron apoyarme en el transcurso de este camino para alcanzar esta

meta.

AGRADECIMIENTO

Todos mis agradecimientos y alabazas sean a Dios el Eterno Padre

primeramente, pues reconozco su mano y bendición en mi vida y por

haberme otorgado el privilegio de tener unos padres extraordinarios; a ellos

se los debo toda mi educación y cada cosa buena que tengo, los valores

son mi herencia y lo más grande que pude recibir de mis padres y siempre

daré gracias por mi familia. También a cada una de las personas que en

determinados momentos de este período fueron un gran apoyo y ayuda.

i

INDICE DE CONTENIDOS PÁGINA

RESUMEN………………………………………………………………………….1

ABSTRACT…………………………………………………………………………2

1. INTRODUCCIÓN………………………………………………………………..3

2. METODOLOGÍA……………………………………………………………….15

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN……………………………………………....16

3.1 ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE CATALIZADORES DESECHADOS..16

3.2 PROCESO DE RECUPERACIÓN RECICLAJE………………………23

3.3 DETERMINACIÓN DE LAS MÁQUINAS………………………………26

3.4 ANÁLISIS FINANCIERO…………………………………………………32

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES……………………………….41

4.1 CONCLUSIONES………………………………………………………...41

4.2 RECOMENDACIONES…………………………………………………..41

5. BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………….….43

GLOSARIO………………………………………………………………………..45

6. ANEXOS………………………………………………………………..………46

ii

INDICE DE TABLAS

PÁGINA

Tabla 1. Propiedades de la gasolina extra…………………………………..…8

Tabla 2. Estructura general del estado de resultados………………………..11

Tabla 3. Estructura general del cuadro de recursos financieros…………….12

Tabla 4. Estructura general del balance proyectado………………………….12

Tabla 5. Ventas anuales por tipo de vehículo…………………………………17

Tabla 6. Total vehículos con catalizador hasta el año 2012…………………17

Tabla 7. Promedio anual de catalizadores…………………………………….18

Tabla 8. Establecimientos del sector automotriz dedicados al servicio de la

de la provincia de Pichincha………………………………………….21

Tabla 9. Establecimientos que declararon los cambios que realizaron del

del catalizador………………………………………………………….22

Tabla 10. Parámetros de operación según diseño de la planta para la

trituradora de cono……………………………………………………27

Tabla 11. Parámetros de operación según diseño para molino…………….28

Tabla 12. Parámetros de operación del tanque de lixiviación…………….…29

Tabla 13. Parámetros de operación de la celda bio-electrolítica……………30

Tabla 14. Máquinas herramientas de la línea de proceso…………………...30

Tabla 15. Balance de energía del proceso…………………………………….32

Tabla 16. Muebles de oficina……………………………………………………33

Tabla 17. Costo total de equipos y máquinas…………………………………34

Tabla 18. Costo total de equipos de informática…………………………...…34

Tabla 19. Costo total de vehículos……………………………………………...34

Tabla 20. Costo de producción anual de la planta……………………………35

Tabla 21. Costo suministros de oficina………………………………………...36

Tabla 22. Costo suministros de aseo…………………………………………..36

Tabla 23. Gastos de servicios………………………………………………......36

Tabla 24. Gastos administrativos………………………………..……………..36

Tabla 25. Costo mano de obra……………………………………………….…37

Tabla 26. Monto total de la inversión……………………………………….….37

Tabla 27. Proyección de ventas…………………………………………….…..38

Tabla 28. Ingresos según nivel de producción…………………………….….39

Tabla 29. Estado de resultados…………………………………………………39

Tabla 30. Flujo de caja…………………………………………………………...40

Tabla 31. Resultados de la TIR y VAN…………………………………………40

iii

INDICE DE FIGURAS

PÁGINA

Figura 1. Convertidor catalítico………………………………………………..….5

Figura 2. Constitución de los metales en la porosidad del monolito…………6

Figura 3. Estructura esquemática de las fuentes y usos de fondos de

efectivo, desde el punto de vista del proyecto……………………..11

Figura 4. Número de vehículos matriculados en el país por año……………16

Figura 5. Actividades del sector automotriz……………………………………19

Figura 6. Establecimientos por provincia………………………………………20

Figura 7. Diagrama esquemático de un tanque reactor Pachuca con

agitación neumática…………………………………………………24

Figura 8. Diagrama de flujo del proceso de reciclaje y extracción

del platino, paladio y rodio…………………………………………..26

Figura 9. Trituradora de cono………………………………………………...…27

Figura 10. Molino…………………………………………………………………28

Figura 11. Tanque de lixiviación………………………………………………..29

Figura 12. Balance de masa del proceso………………………………...……31

iv

INDICE DE ANEXOS PÁGINA

Anexo 1. Características y cotización de las principales maquinas

herramientas………………………………………………………….46

Anexo 2. Plano de la planta recicladora………………………………….……49

Anexo 3. Tablas de cálculos financieros, amortización y depreciación…….50

1

RESUMEN

El parque automotriz en Ecuador ha tenido un crecimiento importante en

estos últimos años, razón por la cual en la misma medida se ha

incrementado la contaminación emitida por fuentes propias del parque

automotor. Para afrontar este problema se ha adoptado medidas

ambientales para regular y controlar las emisiones peligrosas, es buena la

gestión por parte de los entes reguladores, sin embargo existió y continua

una gran preocupación en cuanto a la disposición final de ciertos elementos

contaminantes, que al terminar su vida útil son desechados o cambiados y

con el tiempo se acumula y genera riesgos ambientales. Entre estos

elementos se encuentra el convertidor catalítico que es considerado un

sólido peligroso por la ley y actualmente no existe un control ni una solución

adecuada en el país, motivo por el cual surgió la necesidad de plantear

soluciones eficaces. Actualmente se estimó que alrededor de 1.9 millones de

automóviles circulan en el país, de este total un 68% poseen catalizadores y

para el año 2017, alrededor de 131 mil catalizadores serán desechados.

Debido a los metales preciados que contiene como el platino, paladio y rodio

la gestión más adecuada fue establecer una planta recicladora de este

elemento; económicamente viable y ambientalmente sustentable según las

características actuales del país. Conocer la pre factibilidad del proyecto

siempre es necesario para tomar una decisión; financieramente hablando la

inversión inicial requerida para este proyecto fue de 2.5 millones de dólares,

con un costo de producción de 6.9 millones de dólares anuales, a pesar de

sus elevados números, el análisis mediante los indicadores financieros

reflejaron datos positivos para su desarrollo, un VAN de 3641151.02, con

una TIR de un 68% y un EVA de 1956033.01. La planta recicladora con un

horizonte de trabajo de 5 años genera utilidad y recupera la inversión,

además forma parte de la solución ambiental para el país.

Palabras claves: Convertidor catalítico, Reciclaje, Lixiviación, Metalurgia,

Catálisis

2

ABSTRACT

The automotive fleet in Ecuador has had an important growth in recent years,

which is why the pollution emitted by the vehicle's own sources has

increased to the same extent. To address this problem, environmental

measures have been adopted to regulate and control hazardous emissions,

management by the regulatory bodies is good, however there was and

continues to be a great concern regarding the final disposal of certain

contaminants, which upon completion Their useful life is discarded or

changed and over time accumulates and generates environmental risks.

Among these elements is the catalytic converter that is considered a

dangerous solid by law and currently there is no control or adequate solution

in the country, which is why the need arose to propose effective solutions.

Currently it is estimated that around 1.9 million cars are circulating in the

country, of this total 68% have catalysts and by 2017, around 131 thousand

catalysts will be discarded. Due to the precious metals it contains such as

platinum, palladium and rhodium the most appropriate management was to

establish a recycling plant for this element; economically viable and

environmentally sustainable according to the current characteristics of the

country. Knowing the pre-feasibility of the project is always necessary to

make a decision; financially speaking the initial investment required for this

project was 2.5 million dollars, with a production cost of 6.9 million dollars per

year, despite its high numbers, the analysis using financial indicators

reflected positive data for its development, a NPV of 3641151.02, with a TIR

of 68% and an EVA of 1956033.01. The recycling plant with a work horizon

of 5 years generates profit and recovers the investment, and is part of the

environmental solution for the country.

Keywords: Catalytic converter, Recycling, Leaching, Metallurgy, Catalysis

3

1. INTRODUCCIÓN

En la actualidad se puede observar el gran crecimiento del campo automotriz

en la ciudad de Quito y en el país en general, según los datos presentados

por el Instituto Nacional de Estadística y Censo (INEC) en el 2015 “Pichincha

fue la provincia con más vehículos matriculados con 492.568” y en todo el

país se “matricularon 1’925.368 vehículos motorizados”. Si se considera que

un gran porcentaje de estos vehículos motorizados poseen convertidores

catalíticos en sus sistemas de escape y que su vida útil es limitada, surge la

necesidad de planificar una gestión adecuada para la disposición final de

este elemento.

El convertidor catalítico es implementado en los sistemas de escape como

un agente regulador que ayuda a evitar la contaminación por emisiones

peligrosas generadas por el ciclo de funcionamiento de los motores. En su

composición los catalizadores poseen metales preciosos, elementos

conocidos y considerados del grupo del platino, los MGP por sus siglas en el

español, los cuales son: platino (Pt), paladio (Pd), rodio (Rh), metales

realmente preciados para el desarrollo de la industria en especial la

automotriz y que en el mundo occidental se ha estimado que “2,20 millones

de oz de MGP se utiliza en la fabricación de catalizadores de escape de

automóviles” (Andrade Estrella, 2015).

Debido a esta potencial creciente del campo automotriz y de la necesidad

del adecuado manejo ambiental de desechos sólidos, así como de

emisiones peligrosas; el reciclaje se plantea como una solución adecuada y

eficaz tanto para la disposición final de los catalizadores, como también para

la obtención de la materia prima para la fabricación de los mismos, muy

demandada en la actualidad debido a su escasez. Resulta insostenible un

nivel alto de consumo de cualquier elemento que se halle en la naturaleza, y

se inicia una desigualdad entre la producción y el consumo, además de tener

presente que existe un punto máximo, donde las fuentes naturales de

obtención se agotan y es indispensable la búsqueda de nuevas fuentes, las

que una vez fueron dejan de ser y se adopta la necesidad de reciclar, debido

a que ahora la basura por decirlo así, es la mayor fuente de muchos

elementos necesarios para continuar produciendo. Los datos estadísticos del

país así como el crecimiento en aumento del parque automotor impulsan a

formar parte de la solución ambiental y estimar la pre factibilidad de una

planta recicladora de convertidores catalíticos.

Este trabajo tiene por objetivo general estudiar la pre factibilidad para la

implementación de una planta recicladora de convertidores catalíticos de

autos livianos en el cantón quito. En los objetivos específicos primero se

obtuvo los datos estadísticos de cuantos convertidores catalíticos al año son

desechados o cambiados, de que tipo se usa y lugar de almacenamiento de

los mismos, para la estimación de capacidad de la planta, luego como

4

segundo objetivo se identificó qué tipos de máquinas herramientas se

necesitan para cubrir la demanda de trabajo de la planta por medio del

análisis de los datos estadísticos, finalmente en el tercer objetivo se elaboró

el análisis financiero del proyecto para su posible desarrollo en el país, por

medio de la estimación de la inversión de equipos y herramientas, terrenos,

infraestructura y mano de obra necesaria.

Los convertidores catalíticos son parte del sistema de escape del mundo de

los automóviles, del tipo ciclo Otto de combustión interna y actualmente

algunos catalizadores son implementados en los del tipo Diesel. El

convertidor catalítico surgió de la necesidad de cuidar el ambiente; fue una

medida legislativa de las naciones lo que impulso al parque automotriz a

encontrar soluciones técnicas para mejorar la eficiencia de sus motores y su

cuidado con el ambiente. El problema ambiental surge como resultado de

varias condiciones de producción en todos los ámbitos, y también de varias

negligencias cometidas a lo largo del tiempo, pero el punto de mayor

volumen en la actualidad entre estas variantes conocidas es el crecimiento

del parque automotor, que se está dando de manera igualitaria y en algunos

casos en proporciones mayores al crecimiento de la población, esto se

refleja en casos particulares y comunes, hoy en día una familia posee

mínimo de uno a dos automóviles, y esto se da por motivo, de que dejo de

ser un lujo y paso a ser una necesidad el poseer un automóvil.

El convertidor catalítico como se observa en la figura 1, en su función ayuda

a reducir las emisiones contaminantes producidas por la combustión de los

motores. En teoría cuando se genera una combustión perfecta se obtiene

como resultado que los gases expulsados por el sistema de escape estén

conformados por dióxido de carbono y agua, adicionalmente el nitrógeno

“que con las concentraciones que tiene al salir del escape, son inofensivos”

(CEAC, 2006, pág. 236), por otro lado, en la realidad el resultado es muy

diferente, debido a que la combustión no siempre es la misma por motivo de

varias condiciones y que además se debe considerar todas las pérdidas de

energía a través del calor entre otras, en este aspecto se pude hablar de una

mezcla rica o de una mezcla pobre, que básicamente hace referencia a la

relación de aire/combustible, esta variación en la combustión da como

resultado “diversas proporciones de hidrocarburos sin quemar, monóxido de

carbono, óxido de nitrógeno y restos de plomo procedentes del aditivo

antidetonante” (CEAC, 2006, pág. 236), aunque en la actualidad se ha

logrado grandes avances en la elaboración del combustible con la

eliminación del plomo y otros elementos usados como aditivos que

envenenan el catalizador como se verá más adelante en este estudio. La

función principal del convertidor es transformar todos los gases nocivos

mediante reacciones químicas, una de sus características es que se logra

variar la velocidad en la que reaccionan químicamente sin ser consumidos o

perderse en la misma.

5

Figura 1. Convertidor catalítico

(Marza, 2015)

En su estructura el convertidor catalítico está constituido por un catalizador

cerámico o monolito provisto de varias celdillas para aumentar la superficie

de contacto, el diseño de las celdillas es única y permite que la superficie

total en el monolito sea superior por cuatro veces más a la superficie de un

campo de futbol reglamentario, la carcasa y el aislante de fijación son los

elementos que componen al convertidor catalítico. Es importante resaltar

que la ubicación de este elemento debe ser muy bien estudiado y colocado

de forma casi perfecta para que funcione en óptimas condiciones; la

temperatura de funcionamiento del convertidor se activa “a los 250°C,

alcanzando un máximo de rendimiento a los 400°C, y a una temperatura de

más de 800°c se inutiliza” (CEAC, 2006, pág. 237), por tal motivo, va

montado a la salida del colector de escape y entre el pre-silenciador por lo

general. El cuerpo cerámico como se observa en la figura 2 es de silicato de

aluminio y magnesio que van revestidos por una fina capa de óxido de

aluminio sinterizado y sobre esta un recubrimiento final de metales nobles

como el platino, el rodio y el paladio los ya mencionados anteriormente MGP

que pueden ir separados o combinados y son los de mayor importancia para

que se produzca la catálisis, sin ellos no se llevaría a efecto la función

principal y ninguna de las reacciones químicas se podrían desarrollar a gran

velocidad como se lo hace en tiempos muy cortos de trabajo. (CEAC, 2006,

pág. 237). Aunque se muestra cierta prioridad en grado de importancia a los

MGP es importante mencionar que toda la estructura en conjunto hace

posible la eficacia y la eficiencia a la hora de trabajar del convertidor

catalítico.

6

Figura 2. Constitución de los metales en la porosidad del monolito

(Andrade Estrella, 2015)

En la clasificación de los catalizadores se puede encontrar de diferentes

tipos; tenemos los de oxidación y reducción. Los de oxidación básicamente

tienden a captar electrones, son los más comunes por su precio y estos

ayudan a reducir de una manera efectiva dos elementos considerados

nocivos, el monóxido de carbono y los hidrocarburos. Los de reducción

actúan de manera contraria, estos en su función van cediendo electrones y

son efectivos para la reducción o transformación de los elementos nocivos

como el nitrógeno. En cuanto a la clasificación de los convertidores tenemos

convertidores de una vía, de dos vías y hasta de tres vías, esto únicamente

hace referencia al número de elementos que es capaz de reducir o en otras

palabras transformar; es decir el catalizador de una vía reduce el gas nocivo

conocido como monóxido de carbono, mientras que el catalizador de dos

vías añade además del monóxido de carbono a los hidrocarburos y el

catalizador de tres vías añade además de monóxido de carbono y los

hidrocarburos a los óxidos de nitrógeno.

Mundialmente desde hace algunos años atrás “los convertidores catalíticos

de tres vías son un estándar para más del 80% de los automóviles nuevos

en el mundo” (Marza, 2015), en el país el resto del porcentaje lo ocupa los

catalizadores de dos vías. No es nada nuevo que los convertidores

catalíticos formen parte de los sistemas de escape de los automotores para

la reducción de las emisiones de gases peligrosos, en Estados unidos la

medida fue adoptada en 1975 pero en el Ecuador se desarrolló después de

varios años. Geo Ecuador 2008 en su informe sobre el estado del medio

ambiente menciona que en el año 1998 el INEN convocó a diferentes

instituciones para revisar y aprobar los límites acerca de las emisiones;

como resultado de esta convocatoria en 1999 se empezó a utilizar gasolina

7

sin plomo con el fin de implementar el uso de los convertidores catalíticos en

los vehículos a gasolina, así lo informó el Ministerio de Ambiente en su

Diagnóstico preliminar gestión calidad del aire Ecuador.

Como todo elemento el catalizador está sujeto a un intervalo de tiempo de

funcionamiento, donde cumple eficazmente su trabajo. Llega el momento en

que necesita ser reemplazado o sustituido, en este caso “los fabricantes

indican que en términos generales, los catalizadores tienen una vida útil de

al menos 80000 km, o bien 5 años” (Marza, 2015) , en términos generales y

con un uso considerado normal del automotor, es decir que en promedio

este es el tiempo recomendado para realizar el cambio del mismo. Sin

embargo es necesario destacar que el tiempo de vida útil del catalizador se

reduce cuando las circunstancias no son las normales; en términos

generales influye mucho el mantenimiento mecánico del automóvil, sino se

tiene un correcto funcionamiento de todos los sistemas del automóvil ,lo que

acontece es que la maquinaria empieza a trabajar de manera forzada lo que

provoca mayor consumo de energía y un mayor desgaste en los diferentes

sistemas, sea esta una falla mínima o grande en cualquiera de los casos se

trabaja forzadamente, otro aspecto muy importante y que incluso se lo puede

clasificar como el de mayor importancia tanto para la vida útil del catalizador

así como del rendimiento del automóvil es el tipo de combustible y aditivos

que se utilice, ya que ciertas impurezas tales como: “plomo, azufre, zinc y

fosforo pueden envenenar el catalizador, “provocando un bloqueo de los

sitios en que están contenidos los metales activos” (Chanatasi Basantes &

Pullupaxi Chuquirima, 2013). Si se observan las propiedades de la gasolina

en el Ecuador, que básicamente se clasifica en dos tipos; por una parte la

gasolina extra y por otro lado la gasolina súper, que como se aprecia en sus

nombres se destaca el grado de pureza por así decirlo del combustible,

siendo la primera la gasolina extra relativamente baja en cuanto a costos por

un menor grado de tratamiento que se propicia en sus características y la

gasolina súper con un costo superior a esta, debido a su mayor calidad y

pureza en su constitución; se aprecia que la gasolina extra mantiene cierto

porcentaje de azufre en sus propiedades como se observa en la tabla 1,

elemento que como se describió anteriormente es capaz de generar

envenenamiento en los catalizadores automotrices. Se puede mencionar que

el grado de porcentaje de azufre es relativamente mínimo y que puede ser

menospreciado por su bajo nivel, se estima considerar este aspecto, porque

así como al ser humano quizás no le mate de manera inmediata estar

expuesto a gases tóxicos relativamente bajos con el tiempo estos empiezan

a producir grandes afectaciones de salud que en su mayor parte generan la

muerte, de esta misma manera se va dando en el catalizador y con el tiempo

esto causa la perdida de rendimiento del convertidor catalítico y surge la

necesidad de producir la sustitución del mismo.

8

Tabla 1. Propiedades de la gasolina extra

Requisitos Unidad Mínimo Máximo Método de ensayo

Numero de octano

Ron 81.0 - NTE INEN 2102

Destilación 10% C° - 70 NTE INEN 926

50% C° 77 121 -

90% C° - 189 -

Punto final C° - 215 -

Residuo de destilación

% - 2 -

Relación vapor agua a 60°

- - 20 NTE INEN 932 ASTM D 5188

Presión de vapor

KPa^A - - NTE INEN 982 ASTM D 4953

Corrosión a la lámina de cobre

3h a 50°

- - 1 NTE INEN 927

Contenido de gomas

mg/100 cc - 3 NTE INEN 933

Contenido de azufre

% - 0.075 NTE INEN 929 ASTM D 4294D

Contenido de aromáticos

% - 30 NTE INEN 2 252D

ASTM D 6730

Contenido de benceno

% - 1.0 ASTM D 3606 C

ASTM D 5580 D

ASTM D 6277

Contenido de olefinas

% - 18 NTE INEN 2 252D

ASTM D 6730

Estabilidad a la oxidación

Min - - NTE INEN 934

Contenido de oxígeno

% - 2.7E ASTM D 4815 D

ASTM D 5845

Contenido de plomo

mg/l - Ver notas F y G ASTM D 3237 ASTM D 5185

Contenido de magnesio

mg/l - Ver notas F y H ASTM D 3831 ASTM D 5185

Contenido de hierro

mg/l - Ver notas F y I ASTM D 5185

(Vasquez Ojeda, 2014)

Como los datos presentados por el Instituto Nacional de Estadísticas y

Censos (INEC) carece de una clasificación es necesario segmentar el

número total de vehículos matriculados en el país y determinar el número de

vehículos livianos a gasolina, que cumplan con la característica de uso del

convertidor catalítico en sus sistemas de escape.

En el país los talleres automotrices para realizar su operación y mantenerse,

como mínimo necesitan “la certificación por una declaración ambiental” (Díaz

Espinel & Ramos Rubianes, 2012) que se encuentra contemplada en la

Ordenanza Municipal No 0213, es decir, deben manejarse de acuerdo a la

9

legislación y mantener buenas prácticas ambientales, para generar un

desarrollo sustentable que no comprometa a generaciones futuras. Existen

tres tipos de desechos que se generan en el taller automotriz; los desechos

sólidos, líquidos y gaseosos, entre estos desechos los convertidores

catalíticos forman parte del grupo de solidos peligrosos y su gestión para la

disposición final según la Ordenanza Municipal 0332 sobre Gestión Integral

de Residuos Sólidos en su artículo 25 menciona que “los generadores de

este tipo de residuos necesariamente deberán contratar el servicio con las

empresas prestadoras de la recolección (gestores autorizados por la

secretaria de ambiente)”. Los gestores ambientales autorizados son los

encargados de realizar la recolección y almacenaje del convertidor catalítico

además de otros desechos peligrosos, siguiendo los lineamientos

establecidos en la Norma Nacional INEN 2266 de almacenamiento y

transporte y tomando en cuenta también el Convenio de Basilea para

movimiento de desechos. Tienen como obligación que cumplir con

“presentar anualmente a la Secretaria de Ambiente un informe detallado

sobre sus actividades junto con un registro de la gestión de residuos que

contemple la siguiente información: estadística del peso, volumen y tipo de

material reciclado, así como el destino de los mismos” como se contempla

en la Ordenanza Metropolitana No 332 en su artículo 93. Entre las

operaciones que realizan los gestores ambientales se considera el

almacenaje por un cierto periodo de tiempo, en el caso de que no exista una

adecuada disposición final, hasta encontrar un tratamiento adecuado.

Los metales del grupo del platino (MGP) se los pueden encontrar y extraer

de yacimientos naturales, pero existe una limitación o en otras palabras

escases de dichas fuentes, la extracción y producción de los MGP de

yacimientos naturales “se concentra principalmente en Sudáfrica” (Guidiño

Guzmán, 2010). Debido a que va en aumento la demanda de los MGP

principalmente por parte del sector automotriz, es necesaria la búsqueda de

nuevas fuentes de obtención de estos metales, por tal motivo el reciclaje es

una opción importante para la recuperación de los MGP. Para la

recuperación y reciclaje se emplean básicamente dos tipos de procesos

metalúrgicos, el más innovador en la actualidad es la piro metalurgia el cual

involucra un proceso en el que básicamente se realiza la fusión del monolito

cerámico previamente triturado en un horno de plasma, seguido de ciertos

procedimientos de refinamiento de los elementos recuperados. Hensel

recycling es una empresa alemana que se dedica a la recuperación de los

MGP, llevan un proceso particularmente ecológico debido a que la fusión se

realiza con un plasma eléctrico. Otro tipo de proceso es conocido como la

hidrometalurgia, “este método parte del hecho de que los metales pueden

llevarse a su forma iónica solvatada en el licor primario” (Guidiño Guzmán,

2010), esto con la ayuda de procesos de lixiviación mediante agua regia y

finalmente con la purificación y refinado. Existen varios estudios

experimentales realizados, en cuanto a la recuperación a través del reciclaje

10

de los MGP, que se basan en la hidrometalurgia y los resultados en cuanto a

eficiencia son bastante viables en términos técnicos.

Para estimar la pre factibilidad de un proyecto es necesario conocer los

diferentes indicadores financieros, estos varían dependiendo del enfoque, ya

sea financiero o con un enfoque económico, estos indicadores sirven como

herramientas económicas esenciales para disminuir los riesgos al momento

de la toma de decisiones y conocer el rumbo al que se dirige el proyecto, ya

sea hacia el fracaso; donde el proyecto no es viable o hacia el camino del

éxito donde es cierta la factibilidad del proyecto. Algunos autores proponen

distintas clasificaciones para los indicadores financieros, estos permiten

definir lo que se desea y se necesita saber de un proyecto, estos son sus

valores tanto de los ingresos como de los egresos que este tendrá en una

línea de tiempo de operación, hablando del enfoque económico del proyecto;

llegar a ese punto requiere tomar un largo camino donde se deben trazar o

alcanzar metas importantes que debe ir en conjunto apoyado de un

conocimiento previo de aspectos como: conocer el mercado, definir el

proyecto tanto su tamaño como su ubicación, el financiamiento, la ingeniería

del proyecto, su organización entre otros. La base fundamental para realizar

las proyecciones financieras de un proyecto parte de los datos numéricos de

la inversión, costo de operación y del financiamiento del proyecto, estos son

el sustento para avanzar en los probables resultados de la posible o

existente empresa; a saber se establecen los siguientes pasos a desarrollar:

Estado de resultados o estado de pérdidas y ganancias

Flujo de caja del proyecto o cuadro de fuentes y usos de fondos de

efectivo.

Balance proyectado

Indicadores financieros

Punto de equilibrio

El estado de resultados tiene como primer paso especificar en qué términos

se va a realizar el análisis de cada uno de los resultados; si en términos

corrientes o en términos constantes. Se denomina corrientes cuando a cada

uno de los valores expresados se toma en cuenta la inflación respectiva de

cada año. En términos constantes si se toma como base un solo año

dejando de lado la inflación de los años posteriores. Para el desarrollo del

estado de resultados se debe definir los valores de ingresos ya sea por

concepto de ventas u otros, costos de operación en los que se toma en

cuenta tanto los costos de ventas, así como los gastos operativos, y por

último los costos de financiamiento. El resultado final refleja dos valores de

los siguientes datos importantes; valor de los impuestos esperados y el valor

de las utilidades. (Arboleda Velez, 2013). En la tabla 2 se puede observar

una estructura general del estado de resultados.

11

Tabla 2. Estructura general del estado de resultados

Fase Inversión Operacional

Año 1…. ..n

Programa de producción

ingreso por concepto de ventas mas otros ingresos

menos costos de operación y financiación

menos otros egresos utilidad antes de impuestos

menos impuestos utilidad neta

menos dividendos utilidades no repartidas utilidades no repartidas acumuladas (reservas)

(Arboleda Velez, 2013, pág. 301)

El flujo de caja básicamente se enfoca en sincronizar las entradas y salidas

del efectivo de manera eficiente y efectiva para evitar pérdidas que se

puedan generar por distintos factores como demoras en tiempos de

abastecimientos, entre otros aspectos. Se planifica y se desarrolla un cuadro

como se indica en la tabla 3 para conocer los recursos financieros que

dispone el proyecto; donde se toma en cuenta las fases de inversión, la fase

operacional; en este punto todos los gastos y costos deben cubrirse en su

totalidad por los ingresos obtenidos de las ventas del bien o servicio que se

genere. En la figura 3 se puede observar una estructura esquemática de las

fuentes de ingresos, como las diferentes salidas del efectivo de manera más

clara.

Figura 3. Estructura esquemática de las fuentes y los usos de fondos de efectivo, desde el

punto de vista del proyecto.

(Arboleda Velez, 2013)

12

Tabla 3. Estructura general del cuadro de recursos financieros


Año 1… …n


Aportes de capital (capital social)

Crédito de los abastecedores

Préstamos bancarios

Rendimientos financieros

Incremento de los pasivos corrientes

Otros recursos (arrendamientos, participaciones, etc.)


El balance proyectado tiene como fin establecer las partidas básicas del

mismo en aspectos como; balance de dinero en efectivo y otros activos

corrientes, activos fijos, capital etc. En simples palabras el balance trata de

manera general definir el estado de la empresa en todo su patrimonio. En la

tabla 4 se puede observar una estructura general con los diferentes aspectos

que se toma en cuenta para el balance proyectado.

Tabla 4. Estructura general del balance proyectado


Año 1… …n


Activos

Activos corrientes

Efectivo

Cuentas por cobrar

Inventario de materias primas

Inventario de productos en proceso

Inventario de productos terminados

Inventario de repuestos y suministros

Total de activos corrientes

Activo fijos

No despreciables

Terrenos

Despreciables

Edificios

Maquinaria y equipos

Muebles y enseres

Vehículos

Herramientas

Total activos fijos

Activos diferidos

Gastos operativos

Total activos diferidos

Pasivo y patrimonio

Pasivo

Pasivos corrientes

Préstamos a corto mediano plazo

13

Tabla 4. Estructura general del balance proyectado ..… continuación

Total pasivo

Patrimonio

Capital social

Reservas

Total patrimonio


Los indicadores financieros se usan para realizar la evaluación del proyecto

netamente con un enfoque financiero y estos se clasifican en dos métodos

como lo demuestra German Arboleda en su libro de proyectos, el primer

método no tiene en cuenta el valor del dinero en el tiempo pero no es muy

recomendable como método para situaciones de toma de decisiones y se

compone de los siguientes indicadores como:

El período de recuperación de la inversión (PR)

Entradas de efectivo por dólar invertido (EEDI)

Tasa de retorno contable (TRC)

Relación entre los ingresos netos menos la depreciación y el cargo por

depreciación (IN-D)/D

Relación entre los ingresos netos y el valor en libros de la inversión

IN/VL.

El segundo método si toma en cuenta el valor del dinero en el tiempo, que

para fines de este estudio son de gran importancia, se toma en

consideración los siguientes indicadores financieros como:

El valor actual neto (VAN)

La tasa interna de retorno (TIR)

Valor económico agregado (EVA)

El VAN es un indicador que permite establecer las relación beneficio/costo,

en otras palabras todo proyecto debe cubrir sus costos de operación más la

inversión con la entrada de dinero que este genere, los beneficio. Este

indicador determina la riqueza adicional que el proyecto es capaz de generar

después de cubrir sus costos, en una línea de tiempo conocido como el

horizonte de tiempo del proyecto; si el VAN resulta en un valor negativo, la

inversión no es recomendable; si el resultado es igual o mayor a cero la

inversión es viable y se acepta el proyecto.

La tasa interna de retorno (TIR) examina y evalúa el proyecto bajo una base

de una única tasa de rendimiento por periodo; conocido también como la

tasa de descuento, capaz de hacer que el VAN sea cero, es decir que los

valores generados por los flujos de caja sean iguales al valor de la inversión

del proyecto. El TIR busca la rentabilidad obtenida siempre en proporción

directa al valor del capital invertido. Algunos autores proponen que el TIR

14

representa el valor máximo que estamos dispuestos o en condiciones para

pagar a los inversionistas, además de cubrir los gastos de inversión. No se

debe dejar de lado un punto muy importante, este es la tasa mínima

aceptable de rendimiento (TMAR) como las fuentes de financiamiento por lo

general provienen ya sea de inversionistas o de entidades bancarias, todos

estos tienen un motivo en común y es el ganar dinero; es así que la TMAR

se expresa de la siguiente manera:

TMAR= índice inflacionario + premio al riesgo

Se debe tomar en cuenta el horizonte de trabajo para analizar un índice

inflacionario estándar que se aproxime lo máximo posible al real en esa línea

de tiempo. Es verdad que se presenta cierta dificultad para definir el índice

inflacionario, por lo que algunos autores recomiendan utilizar como referente

la tasa de interés que cobra el banco por el préstamo realizado.

El valor económico agregado (EVA) es un indicador que refleja el

desempeño total de la empresa en base al valor que es capaz de generar,

considerando el costo de financiamiento de los pasivos. Su definición es

relativamente fácil al igual que su aplicación; compara la rentabilidad con el

costo de los recursos utilizados. Matemáticamente se representa de la

siguiente manera:

EVA= rentabilidad – costo de capital * capital

El capital son todos los recursos utilizados para generar su actividad

(pasivos y patrimonio) mientras que el costo de capital representa el valor

del costo de esos recursos. (Valencia, 2011).

Si se basa en los indicadores financieros la rentabilidad es igual a la utilidad

antes de gastos financieros y después de impuestos (UAIDI). Por esta razón

también se puede expresar el EVA de la siguiente manera:

EVA= UAIDI – costo de capital * capital

15

2. METODOLOGÍA

La metodología aplicada se dirigió a realizar una investigación bibliográfica

de trabajos científicos que analizan diferentes puntos de interés que

anteceden al presente estudio. El análisis y el cálculo mediante fórmulas

financieras se emplearon en el desarrollo de los resultados importantes para

el actual trabajo.

Los estudios estadísticos desarrollados por parte del Instituto Nacional de

Estadística y censos (INEC), que muestran el número de vehículos

matriculados que circulan en el país y los anuarios presentados por la

Asociación de Empresas Automotrices del Ecuador (AEADE) donde se

determina y se da a conocer todas las ventas a nivel nacional por tipo de

vehículo y por año, además de la investigación de los actuales

componentes, normas, reglamentos de la ley y diferentes directrices que

brinda para el manejo de desechos peligrosos en el cual recae el convertidor

catalítico, de forma conjunta estos datos y resultados fueron la base donde

se sustentó y se desarrolló el primer objetivo.

Los procesos a emplearse en la planta, mediante la investigación

bibliográfica de diferentes estudios científicos y experimentales, se tomó

como método de recuperación y reciclaje la hidrometalurgia; se establece

cada paso del proceso y con ello se estima que tipo de máquina y

herramienta se necesita así como el dimensionamiento de cada una de los

mismos determinando el espacio a ocupar para cubrir de inicio a fin el

proceso de reciclaje según el volumen de trabajo de la planta.

Para el estudio financiero, se realizó por medio de la investigación y

cotización de los valores reales actuales de todos los activos del proyecto.

Se tomó en consideración las resoluciones gubernamentales para temas

como; el lugar del terreno o uso de suelo, ya que existen zonas establecidas

por las autoridades de gobierno, para el presente caso es una zona industrial

para la normal operación de la planta. En base a los indicadores financieros

de interés de la investigación bibliográfica, con sus respectivas fórmulas y

los valores totales de inversión se obtienen y analiza la rentabilidad del

proyecto propuesto en el país.

16

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

3.1 ANÁLISIS ESTADÍSTICO DE CATALIZADORES

DESECHADOS

Se inició determinando que el convertidor catalítico requiere de un cambio o

sustitución después de cumplir su tiempo de vida útil, se toma en promedio

el tiempo de 5 años, mencionado anteriormente como una estimación de los

fabricantes, para el análisis estadístico del volumen de vehículos con

catalizador y el volumen actual de los catalizadores desechados. En el último

informe del INEC entre los años 2014 hasta el 2015 existió un crecimiento

anual del 9.8% como se observa en la figura 4, teniendo un total de

vehículos en el año 2015 de 1’925.368.

Figura 4. Número de vehículos matriculados en el país por año

(INEC, Ecuador en Cifras, 2015)

Además se determinó en el presente reporte del INEC un 28.1% del total de

vehículos tiene más de doce años (2004 y anteriores), por otra parte, los

vehículos menores a doce años de antigüedad conforman el 72%, es decir

modelos que van de los años 2005 al 2016.

Partiendo de la resolución en 1999 de eliminar el plomo como aditivo de la

gasolina para introducir los catalizadores como medida ambiental en los

automóviles, se analizó el número aproximado de vehículos circulando en el

país desde el año 2000 en adelante, en los segmentos de interés para este

estudio; automóviles, vehículos deportivos o sus siglas en inglés (SUV) o

todo terreno y furgonetas (VANS) los cuales cumplen las características

requeridas. La AEADE quien lleva un reporte estadístico de sus ventas, en

su último anuario publicado, con datos hasta el año 2015 en la que se

destaca las ventas anules por tipo de vehículo como se observa en la tabla

17

5, la cual tiende a variar por diversas características propias del mercado; se

determina que en estos años el porcentaje de vehículos según la

clasificación descrita los que cumplen con un catalizador en sus sistemas es

de un 69%, que anualmente tiene una variación entre un rango de 64% a

71%.

Tabla 5. Ventas anuales por tipo de vehículo.

(AEADE, 2015)

Para el presente año y teniendo en consideración los 5 años de vida útil del

catalizador, se toma en cuenta solo los vehículos desde los años 2000 hasta

el 2012 que se estima realizaron el cambio o sustitución de los convertidores

catalíticos hasta la actualidad. Determinando el porcentaje de vehículos

vendidos hasta el año 2012 y en conjunto con los datos del INEC se puede

obtener el promedio estimado actual de vehículos con catalizadores que

debieron haber realizado el cambio o sustitución del convertidor en el país

como se muestra en la tabla 6.

Tabla 6. Total vehículos con catalizador hasta el año 2012

Vehículos (por unidad) Porcentaje

Datos AEADE entre los años (2000-2012)

1123256 -

Datos AEADE vehículos con catalizador entre los años (2000-

2012)

766229 68%

Datos INEC total (2015) 1925368 -

Total vehículos con catalizador actual

1313390 -

Además se determina el promedio anual estimada de convertidores

catalíticos desechados, sin pasar por alto el análisis que los vehículos del

año 2000 realizan el cambio de catalizador por segunda vez en el año 2010,

18

y para ese mismo año se le suma también los vehículos del año 2005 que

realizan su cambio por primera vez y así en adelante se suman los vehículos

de mayor antigüedad con los de menor antigüedad, siguiendo el análisis de

tiempo de vida útil del catalizador como se muestra en la tabla 7.

Tabla 7. Promedio anual de catalizadores

Datos AEADE Vehículos con catalizador (por unidad)

Promedio anual desde los años 2000-2009

65721

Promedio anual desde los años 2010-2014

131442

Promedio anual Pichincha desde los años 2010-2014

52576

Estos datos presentados permiten apreciar un panorama en general de lo

que se puede dar en el país. Como se observa en la tabla anterior, los datos

que figuran en la provincia de Pichincha surgen del porcentaje de

participación que ha tenido esta provincia según la AEADE en el campo

automotriz del 40% en estos 15 años. Para fines de este estudio es

fundamental estudiar y analizar la realidad del marco temático planteado

referente a la estadística de cuantos cambios de catalizadores de los

sistemas de escapes de los vehículos a gasolina en la ciudad de Quito se

realizan en el periodo de un año.

Las características del sector automotriz en el país, varían en distintos

aspectos, tales como; la economía en sus distintos niveles, diferentes

decretos o leyes propias del país, las características del combustible en sus

diferentes clasificaciones, que determinan su calidad y el ingreso de las

marcas y modelos que ofrece el sector automotriz mundial, entre otras

características. Sin embargo se puede apreciar que en el estudio del análisis

sectorial presentado en la publicación de Infoeconomia del primero de

noviembre del 2012, realizado por el INEC, establece que tanto la provincia

de Pichincha y la provincia del Guayas lideran y forman parte importante en

el desarrollo del mercado del sector automotriz; todo esto viene dado a su

elevado número de población y desarrollo en varios aspectos económico

sociales, lo cual las convierte en las principales provincias donde no solo se

desarrolla el sector automotriz sino también la industria en general. En el

país la participación del sector automotriz forma parte principal en la

economía, debido a que todas sus diligencias comerciales y además todas

las actividades que guardan alguna relación cercana, generan grandes

resultados tanto en plazas de empleos como por otra parte en la

recaudación de impuestos, que ayudan al desarrollo del país. Se estima un

valor que va alrededor de los 400 millones de dólares como resultado de la

participación del parque automotor. Al sector automotriz se lo divide en tres

grandes actividades económicas, en un orden de importancia de acuerdo al

número de establecimientos se tiene: comercio, manufactura y servicios

(INEC, Peña, & Pinta, infoeconomía, 2012). En la figura 5 se puede observar

19

un diagrama de la división en estas tres actividades económicas del sector

automotriz.

Figura5: Actividades del sector automotriz

(INEC, Peña, & Pinta, infoeconomía, 2012)

La actividad de comercio como se observa en la figura anterior abarca casi

el total de todas las actividades del sector automotriz con un porcentaje del

98% del total, de acuerdo al Censo Nacional Económico 2010, se divide en

dos aspectos primordiales, el primero con un porcentaje del 70% del total

comprende todos aquellos establecimientos dedicados únicamente a realizar

mantenimiento y reparación de los automotores, y el resto del porcentaje que

lo conforman el 30% es la segunda división, los cuales son todos aquellas

entidades o establecimientos dedicados exclusivamente a la venta de partes,

piezas y accesorios automotrices, es decir las comúnmente conocidas

importadoras, a pesar de manejarse un porcentaje medianamente pequeño,

son las que generan un gran movimiento de dinero superando por el doble el

valor de lo que generan los establecimientos dedicados a mantenimiento y

reparación, sin embargo de manera conjunta como se señaló anteriormente

este sector de la economía, en impuestos anuales llega a un valor alrededor

de los 400 millones de dólares destacando que el 98% de su valor consiste

en mantenimiento y ventas de repuestos (INEC, Peña, & Pinta,

infoeconomía, 2012). En la figura 6 se muestra el total a escala nacional del

número de establecimientos divido por cada provincia. Es lógico que las

ciudades con mayor número de población lideren este listado como lo es la

provincia del Guayas y la provincia de Pichincha, en concordancia con esa

misma lógica, es ciertamente en estas provincias donde se centra el mayor

flujo de partes y piezas automotrices importadas y por ende el mayor flujo de

desechos automotrices que requieren una adecuada disposición final, entre

ellos los sólidos peligrosos donde se encuentra señalado el convertidor

catalítico como uno de ellos elemento importante para el estudio actual.

20

Figura 6: Establecimientos por provincia

(INEC, Peña, & Pinta, infoeconomía, 2012)

Como se puede apreciar en la figura anterior, la provincia de Pichincha tiene

un total de 6362 establecimientos dedicados al sector automotriz. Sin

embargo este sigue siendo un dato muy en general, por lo que en

concordancia con los porcentajes presentados anteriormente de la división

tripartita (comercio, manufactura, servicio) de las actividades económicas del

parque automotor, se pudo analizar en conjunto con el porcentaje de

participación de establecimientos dedicados al comercio, específicamente

establecimientos de servicio en reparación y mantenimiento del sector

automotriz de la provincia de Pichincha, se elaboró la tabla 8 donde se

determina el número aproximado de establecimientos dedicados al

mantenimiento y reparación de los automotores que continúan prestando sus

servicios, comúnmente conocidos por la población como talleres

automotrices. Todos estos establecimientos son de principal importancia ya

que son la fuente potencial de los convertidores catalíticos desechados o

sustituidos, que son en esencia la materia prima del proceso de producción

de la planta recicladora motivo de este estudio, se toma en cuenta el

concepto o término de producción, como la recuperación de los metales

preciosos para la industria del mundo actual como lo son el platino, el

paladio y el rodio, elementos que han llegado a ser vitales para muchos

21

sectores no solo en la movilidad, ya que ayudan al desarrollo y sustento de

las actividades humanas.

Tabla 8: Establecimientos del sector automotriz dedicados al comercio de la provincia de

Pichincha

Establecimientos % Unidades

Talleres de mantenimiento y reparación de automotores

70 4453

Establecimientos dedicados a la venta de repuestos, accesorios y venta de

vehículos

30 1909

Existen diferentes tipos de establecimientos de servicio automotriz, es decir

varían en la asistencia que ofrecen a los usuarios, algunos son

especializados en un área específica o enfocados en uno de los diferentes

sistemas auxiliares del automotor como por ejemplo; asistencia

especializada en los sistemas eléctricos y electrónicos, sistema de

refrigeración, sistema de transmisión ya sea automática o manual, sistema

de alimentación, sistema de escape entre otras. Esta última clasificación los

talleres especializados en sistemas de escape es de mayor interés para este

estudio, debido a que son los establecimientos que realizan el mayor número

de cambios de catalizadores en el país. Sin embargo la gran mayoría de

talleres presta asistencia de manera general o el comúnmente llamado taller

multitarea o multimarca, no se cuenta con un análisis del número de talleres

automotrices por su clasificación, sin embargo es de conocimiento general

que un cambio de catalizador se lo puede realizar en casi cualquier taller

automotriz. Como se observa en la tabla 9, se realizó un análisis del número

de catalizadores que se cambian anualmente en los diferentes talleres

automotrices de la ciudad de Quito, es importante mencionar que los datos

presentados son de los establecimientos que si declararon su información en

cuanto a los trabajos realizados con este elemento importante del sistema de

escape de los automotores como lo es el convertidor catalítico, mayormente

conocido como catalizador. Muchos se reservan este dato debido a que no

existe una adecuada gestión en la disposición final del convertidor catalítico

y también debido a que podría ejecutárseles una sanción por mal manejo de

los desechos peligrosos, en la mayoría de los casos es incierto cuál es su

manejo después de ser desechado o en su defecto se lo desecha de igual

forma junto con los desechos comunes, aunque es de su conocimiento que

es un elemento catalogado como sólido peligroso. Mencionado estos

antecedentes importantes en la gestión que se realiza en el país en cuanto a

este elemento, se tiene un número inferior al estimado en este estudio de los

cambios realizados en el presente año de los convertidores catalíticos

automotrices.

22

Tabla 9. Establecimientos que declararon los cambios que realizaron del catalizador.

Establecimientos especializados en escapes cercanos a las revisiones

vehiculares

Cambios realizados mensualmente

Cambios realizados anualmente

Mecánica 1 (sector san isidro) 14 168






Mecánica 7 (sector carapungo) 15 180










Mecánica 17 (sector la pulida) 10 120






Mecánica 23 (La pulida) 10 120



Mecánica 26 ( vía al valle puente 2)

10 120


3 36


30 360


10 120


5 60

Establecimientos especializados fuera de las zonas de revisión vehicular

Tecnoescapes - 1000

Mecánica 31 (av. Del maestro) - 100

Mecánica 32 (av. 10 de agosto) 14 168

Mecánica 33 (álamos y guayabos)

15 180

Gran escape 4 48

Establecimientos multitarea

Vallejo Araujo chevrolet 3 36

Recordmotor volkswagen 3 36

Honda 2 24

Servi-centro 3 36

S&J servicio 3 36

Total - 6752

23

Con los presentes datos se identificó dos escenarios bien definidos de la

realidad del país, la cual es la base principal para el sustento del presente

estudio de pre factibilidad de la planta recicladora del convertidor catalítico.

El primer escenario es, realizar el análisis con los valores a nivel nacional

para el presente año, el número estimado de catalizadores automotrices

desechados son de 131442 como se presentó anteriormente, este panorama

surge con la condicionante del cumplimiento de la ley establecida para

manejo de desechos peligrosos, con el Ministerio de Ambiente del Ecuador

(MAE) como ente regulador y responsable del cumplimiento total de la

misma. El segundo escenario, se enfocó en lo que realmente sucede en la

ciudad de Quito en base al número estimado de establecimientos que

prestan el servicio al parque automotor y que si declararon sus operaciones

en cuanto al volumen de trabajo anual, así se tiene que 6752 catalizadores

en promedio serian desechados en el periodo de este año en la provincia de

Pichincha.

3.2 PROCESO DE RECUPERACION Y RECICLAJE

Para el proceso de recuperación de los elementos preciados del convertidor

catalítico, de la planta recicladora, se determinó usar el método de

hidrometalurgia. Este proceso se basa en encontrar una diferencia

específica y única de los elementos de interés o elementos a recuperar en

este caso el platino, paladio y rodio en sus propiedades físicas o químicas

como por ejemplo tamaño, densidad, conductibilidad, entre otras

propiedades. Todo esto se debe llevar acabo ya que tanto en la naturaleza

como en los catalizadores automotrices, los elementos como el platino no se

encuentran en su estado puro o en otras palabras de manera individual, lo

que hace necesario separar los elementos importantes de los no tan

importantes, conocidos en metalurgia como la mena material valioso y la

ganga material no valioso. Este método de recuperación se realiza por

medio de tres pasos principales; la reducción de tamaño a nivel de partícula

fina que más adelante se detallan sus valores y dimensiones, es esencial por

lo que requiere de la trituración y la molienda para alcanzar un polvo fino,

posteriormente la lixiviación que por lo general se lleva acabo con agua regia

o con concentraciones elevadas de los diferentes ácidos que actúan como

agentes lixiviantes, tiene lugar en 3 o 4 tanques en serie con volúmenes

variables, a escala industrial la lixiviación con agitación y presión a través de

medios mecánicos o neumáticos con la inyección de aire como se muestra

en la figura 7, a temperaturas de 60° a 70°C, reduce tiempos y

consecuentemente costos (Andrade Estrella, 2015). La agitación es

fundamental en este punto del proceso, existen variaciones en el uso de

inyección de aire o a su vez sin esta característica.

24

Figura 7. Diagrama esquemático de un tanque reactor Pachuca con agitación neumática


Como último paso se efectúa la refinación de los elementos por separado, al

hablar de refinación; se trata específicamente del momento donde los

elementos deseados aún se encuentran químicamente en forma de

aleaciones o en otras palabras no se encuentran en su estado puro, para

ello se realiza la refinación, por medio de diferentes procesos, estos pueden

ser; procesos químicos únicamente o electroquímicos donde se emplea la

combinación de ambos; este paso busca romper estas aleaciones para

lograr obtener como resultado los elementos del grupo del platino en su

estado puro como único elemento, de manera más significativa se busca

obtener el mayor porcentaje de platino por su gran cotización en el mercado

y su gran variedad y necesidad en muchos de los procesos industriales.

Debido a las diferentes variantes y circunstancias del volumen estadístico de

convertidores catalíticos desechados en la ciudad de Quito, en base a los

25

datos obtenidos, tanto de la parte real de los talleres automotrices dedicados

al servicio de mantenimiento, que declararon sus trabajos con el mencionado

catalizador elemento del sistema de escape, así como también de la mano

de los datos estadísticos del número de vehículos que poseen catalizadores

en su sistema de escape en la provincia de pichincha, que permiten

establecer ciertas proyecciones, se tomó en cuenta realizar el estudio en

base a las estimaciones de catalizadores desechados a nivel nacional y no

solo a nivel de la provincia de pichincha para el diseño de una planta de

hidrometalurgia para el reciclaje del convertidor catalítico automotriz y la

extracción del platino, paladio y rodio con agentes lixiviantes de ácidos

inorgánicos, con una capacidad de trabajo y procesamiento de 500 Kg/día,

en un estimado de jornadas de trabajo 8 horas, en los días laborables

teniendo como resultado mensual una capacidad de trabajo de 10 toneladas.

Esta capacidad de trabajo es apropiada y se maneja dentro del promedio de

las proyecciones estimadas a nivel nacional, para su funcionamiento

adecuado dentro de las primeras etapas del proyecto.

En la figura 8 se muestra el diagrama de flujo del proceso de la planta

establecido para la recuperación o reciclaje y cumplir el rango de

operaciones necesarios y la carga de trabajo establecida. Si se observa con

detenimiento, se puede identificar que también se encuentran incluidos los

valores de la reducción de tamaño del material o materia prima del proceso,

primer paso establecido y necesario para el correcto y eficaz funcionamiento

de la línea de proceso, también se puede observar los aspectos de

recirculación que ayudan a que el proceso alcance mayores niveles de

eficiencia, sin permitir que se generen grandes desperdicios, ya que estos

generan costos que consecuentemente representan perdidas en dinero a la

empresa, por tal motivo se debe trabajar de manera que se puedan evitar en

lo más mínimo los desperdicios. Este diagrama de flujo es fundamental y la

base para los balances de masa dentro de la planta, es decir permite el

desarrollo de los dimensionamientos de los diferentes equipos y

herramientas a utilizar dentro del proceso, y estimar las condiciones de

trabajo y los índices necesarios para establecer cada uno de los mismo, así

como sus diferentes cotizaciones dentro del mercado actual y la variedad de

ellos para el desarrollo del monto de la inversión inicial. Un aspecto

importante que es necesario resaltar, es que la carga de trabajo o la

producción diaria o mensual de la planta es relativamente pequeña; las

plantas establecidas y dedicadas a trituración y molienda ya sea en el área

de la minería o en aspectos como el reciclaje en su capacidad mínima de

operación de sus equipos es de 1 tonelada/ hora, que sobre pasa muy por

encima la producción diaria de la planta de establecida en este estudio, aun

mas muy por encima de la producción mensual. Por tal motivo la búsqueda

de los equipos se enfocó en equipos de producción a nivel de laboratorios

los cuales cumplen de manera eficiente la capacidad de trabajo de la planta

recicladora del presente estudio.

26

Figura 8. Diagrama de flujo del proceso de reciclaje y extracción del platino, paladio y rodio


3.3 DETERMINACION DE LAS MÁQUINAS

La trituradora de cono es el primer paso en la etapa de reducción de tamaño

del catalizador automotriz a reciclar; las dimensiones de este elemento

varían entre los 20 a 30 centímetros depende de algunos factores propios de

fabricación, modelo y función, en el anexo 1 se puede observar más detalles

de las maquinas herramientas. Es importante destacar que es el monolito

cerámico el elemento que ingresa en la línea de proceso no toda la

estructura del catalizador, ya que los elementos a reciclar se hallan en el

interior del monolito cerámico por lo que la carcasa de desprecia o en otras

palabras se deja de lado en un aspecto secundario.

27

En la figura 9 se puede apreciar la trituradora de cono seleccionada para

cumplir la carga de trabajo que cumpla con los objetivos de la planta. En la

tabla 10 se muestra las características de operación de acuerdo al diseño.

Figura 9. Trituradora de cono

Tabla 10. Parámetros de operación según diseño de la planta para la trituradora de cono

Parámetro Valor

Tamaño de ingreso del material 20-30 (cm)

Capacidad de trabajo 500 (kg/día)

Tamaño de salida del material 0.5 – 2 (cm)

Material a pulverizar Catalizadores

Dureza del material Blando

Como se puede observar en la tabla anterior en la capacidad de trabajo, la

trituradora de cono cumple con la producción diaria de 500 kg/día sin

ninguna dificultad, así como en los dos parámetros restantes que son un

valor establecido según el diseño de operación. Existen muchos parámetros

o condiciones de operación que se pueden tomar en cuenta pero en el caso

28

de selección de equipos de este tipo, estos son los aspectos más

importantes para determinar la selección del equipo necesario.

El siguiente paso en el proceso de reducción de tamaño es la molienda, en

la figura 10 se puede observar el molino Pulverisette 9 seleccionado de la

marca Fritsch. Las condiciones de operación del equipo se muestran en la

tabla 11.

Figura 10. Molino

Tabla 11. Parámetros de operación según diseño para molino

Parámetro Valor

Tamaño de entrada del material 12 (mm)

Tamaño de salida del materia 10 – 20 (µm)

Capacidad de trabajo 500 kg/día

Dureza del material Blando

Completado el proceso de reducción de tamaño, se inicia con la lixiviación

para ello se necesita de tanques especiales que cumplan con la capacidad

de trabajo según el diseño de la planta. Para ello se muestra en la tabla 12

los parámetros de operación de los tanques seleccionados, cabe destacar

que debido a sus características de trabajo se los suelen llamar también

reactores, aunque su principio de trabajo siempre será el mismo. Los

29

tanques deben determinarse de manera minuciosa ya que estos serán los

que contengan los diferentes elementos químicos de elevada concentración

y sin un manejo de adecuado de alta peligrosidad.

Tabla 12. Parámetros de operación del tanque de lixiviación

Parámetro Valor

Tamaño de partícula 450 (µm)

Porcentaje de solidos 10 %

Tiempo de lixiviación 4 horas

Capacidad de volumen 5 (m³)

Concentración del agente lixiviante 80%

Velocidad de agitación 500 (rpm)


En la figura 11 se puede apreciar el tanque de lixiviación seleccionado de la

marca Zhengzhou. Con un motor para su agitación y rotación en

determinado momento de la lixiviación si así se lo requiere.

Figura 11. Tanque de lixiviación

Terminado el proceso de lixiviación, se debe realizar el último paso y el más

importante para obtener el platino, el paladio y rodio de manera separa para

su posterior venta. Este proceso es el de refinación o separación de los

elementos a través de una celda bi-electrolítica, que realiza el proceso

electroquímico mencionado anteriormente o como se detalla en la figura 8 en

el diagrama de flujo del proceso, la electrodeposición que como resultado

final se obtiene las concentraciones de los elementos por separado en su

estado puro sin ninguna aleación. En la tabla 13 se detalla los parámetros de

operación de la celda bi-electrolítica. Parte importante a destacar es que

30

este punto final del proceso genera grandes consumos de energía, sin

embargo la refinación del platino mientras mayor grado de pureza tenga,

mayor será su costo en el mercado, por tal motivo se debe realizar un

trabajo de refinación de la más alta calidad.

Tabla 13. Parámetros de operación de la celda bi-electrolítica

Parámetro Valor

Densidad de corriente 600 (A/m²)

Tiempo de operación 25 (min)

Separación de los electrodos 4 (cm)

Conductancia eléctrica 5000 µΩˉ¹

Concentración de solución de ácido sulfúrico

1 M


Se describió la línea de proceso tomando en cuenta los aspectos más

importantes para la recuperación y extracción de los elementos a reciclar

como lo son el platino, paladio y rodio. Sin embargo en el proceso se

requiere de otros elementos importantes para la correcta operación de la

planta como se detalla en la tabla 14, se puede observar que son elementos

con una función importante dentro de la línea de proceso de extracción y

reciclaje pero para fines de este proyecto no es particularmente importante

describir sus funciones y parámetros, pero de manera oportuna se destaca

que como en todo sistema o línea de proceso todo elemento es importante,

mas no se hace énfasis ni se entra en detalles con los mismos.

Tabla 14. Máquinas herramientas de la línea de proceso

Elemento Cantidad

Tamiz vibratorio 2

Tanque filtrador 1

Caldero 1

Chaquetas de calentamiento 3

Filtro prensa 1

Balanza industrial 1

Bombas 11

Bandas transportadoras 100 (metros)

En conformidad a la producción diaria o la capacidad de trabajo de la planta,

el balance de masa del proceso se lo puede observar en la figura 12. Todo el

proceso debe estar en armonía al diseño y al hablar del balance de masa se

detallan aspectos como las cantidades requeridas de agua, los valores de

ingreso en cada aspecto importante de la línea del proceso y los valores de

salida de cada uno de ellos. Esto ayuda a tener un enfoque del gasto de los

diferentes recursos a usar en la línea de producción, para posteriormente

analizar el costo que tendrá la producción, parte fundamental en el análisis

financiero del proyecto planteado para poder determinar su pre-factibilidad o

no de la planta recicladora del convertidor catalítico en la ciudad de Quito.

31

Figura 12. Balance de masa del proceso


32

En concordancia con la línea de proceso, el balance de energía del proceso

de los equipos principales de la planta es el que se muestra en la tabla 15.

Tabla 15. Balance de energía del proceso

Equipo cantidad Energía (KWh) Tiempo de trabajo (h)

Energía consumida (KWh/día)

Trituradora 1 1 8 8

Molino 1 1.2 8 9.6

Tanque de lixiviación

3 2.2 4 26.4

Filtro prensa 1 5.5 0.5 2.75

Celda bi-electrolítica

10 34 465.10 5/12

143604.58

Bombas 4 12 4 192

Total 143843.33

El resultado final es de 143843.33 kWh/día aproximadamente de gasto

energético, se hace referencia a que no se toma en cuenta el consumo

relativamente mínimo de la parte administrativa y de las demás áreas

complementarias de la planta.

3.4 ANÁLISIS FINANCIERO

Se determinó el análisis financiero una vez establecido la capacidad y

maquinas herramientas necesarias para cubrir dicha carga de trabajo de la

planta. Son dos los aspectos relevantes en resumidas cuentas de un

proyecto para su análisis financiero; la fase de inversión y la fase

operacional, dicho en otras palabras por una parte se realizaron la

estimación de la inversión y complementario también se estimó el costo de la

línea de producción que se detallan a continuación.

En la fase de la inversión el primer factor que se consideró fue el terreno

para la edificación de la planta. Debido a que en su línea de proceso la

planta trabaja con ciertos productos químicos y procesos que involucran un

grado de peligrosidad en la parte ambiental, el terreno según la clasificación

realizada por la entidad competente; en este caso el Municipio Metropolitano

de Quito clasifica el uso de suelos según las características de las empresas

para generar impactos ambientales, en dichas descripciones la planta

recicladora planteada se encuentra entre zona industrial de mediano impacto

y zona industrial de alto impacto. Que hace referencia a las empresas que

generen impactos ambientales moderados y que requieren de ciertas

características especiales para contención en caso de existir

derramamientos y otros accidentes industriales que generen en algún grado

impacto en el ambiente.

El terreno seleccionado en conformidad a lo anteriormente mencionado y de

acuerdo a la necesidad del espacio requerido para el buen funcionamiento

de la planta, tiene las siguientes características:

33

Clasificación: Terreno de uso industrial de alto impacto I3

Provincia: Pichincha

Cantón: Quito

Sector: Ponceano alto

Área total: 1316 m²

Posee todos los servicios básicos y para la industria

Costo: 330.000 dólares

Una vez determinado el terreno y su valor, se procedió a la cotización de la

edificación de la planta. En base a las necesidades del diseño y para la

seguridad y correcta operación, se consideraron a criterio del arquitecto las

medidas de seguras necesarias y los materiales a usar en conformidad con

las normas establecidas. En el anexo 2 se puede observar el plano.

El diseño de la edificación se costeó con un criterio de doce dólares el metro

cuadrado, lo que dio como resultado el costo total de la edificación con un

valor de $289.758,89 para la fase de ejecución de la edificación se debe

tomar en cuenta un 10% adicional del valor total.

A continuación se detallan en la tabla 16 los muebles de oficina que se

estableció para la operación de la empresa según su diseño.

Tabla 16. Muebles de oficina

Muebles de oficina

Detalle Cantidad Valor unitario Valor total

Escritorio 14 150 2.100

Archivadores 8 89 712

Estanterías y repisas 8 100 800

Juego de sillones 3 500 1.500

Mesa de juntas 1 300 300

Total 5.412

En la tabla 17 se puede apreciar el desglose de los diferentes equipos y

maquinas necesarios para la producción de recuperación, es decir el

reciclaje de los elementos valiosos del convertidor catalítico como el platino,

paladio y rodio. Algunos de ellos ya se han mencionado con anterioridad; los

principales de ellos, mostrando sus características y relevancia, todo de

acuerdo al diseño establecido de capacidad de operación de la planta. Se

realizó de esta manera tomando en cuenta los tres pasos principales ya

mencionados con anterioridad en este estudio como lo son:

La reducción de tamaño; para alcanzar las características necesarias del

polvo fino se requiere tanto de la trituración como de la molienda en esta

etapa del proceso

La lixiviación; proceso químico

La refinación por separado de los elementos para su posterior venta

34

Tabla 17. Costo total de equipos y maquinas

Equipos/Máquinas


Trituradora de cono 1 9.600 9.600

Molino de discos 1 17.657 17.657

Tanque de lixiviación 5 2.698 13.490

Silo de almacenamiento

2 500 1.000

Tamiz vibratorio 2 6000 12.000

Tanque filtrador 1 800 800

Caldero 1 40.000 40.000

Chaquetas de calentamientos

3 3000 9.000

Filtro prensa 1 3000 3.000

Balanza industrial 1 200 200

Bombas 5 400 2.000

Bandas transportadoras (metros)

100 4 400

Total 109.147

Los equipos de informática se detallan en la tabla 18, se tomó en

consideración únicamente los elementos básicos para que la empresa pueda

seguir su marcha correctamente. Si fuera necesario se debe adaptar con el

tiempo un presupuesto para la adquisición de nuevos elementos informáticos

según surja la necesidad en la marcha del trabajo, con la base establecida

inicialmente la empresa cubre sus necesidades sin ningún problema.

Tabla 18. Costo total de equipos de informática

Equipos de informática


Computadoras de escritorio

14 800 11.200

Copiadora multifunciones

3 1.700 5.100

Total 16.300

Se consideró en el aspecto de movilidad un camión; su función es de

recolectar la principal materia prima por mencionarlo así, que son los

convertidores catalíticos desechados, y también se consideró una camioneta

para movilidad como se detalla en la tabla 19.

La empresa por su actividad de reciclaje y tratamiento de este elemento

actuará en el país como un gestor ambiental, por tal motivo la recolección

del convertidor catalítico es parte de la función de la empresa.

Tabla 19. Costo total de vehículos

Vehículos


Camión 1 28.990 28.990

Camioneta 1 36.990 36.990

Total 65.980

35

Toda empresa o entidad necesita un capital de trabajo para desarrollar sus

actividades laborales con normalidad y que no existan paras innecesarias

que suelen ser perjudiciales, para este estudio se consideró como parte de

la inversión inicial el costo del capital de trabajo para el primer trimestre,

posterior a ello la empresa debe cubrir esos gastos con la producción. Se

pueden considerar varios aspectos de acuerdo a la activad de la empresa,

para fines de este estudio el capital de trabajo está compuesto por; el valor

de costo de producción, gastos administrativos, remuneraciones o costo de

mano de obra y gastos de ventas, los cuales se detallan a continuación.

Los gastos de ventas se consideró el marketing necesario, que en este caso

se manejara por página web y con clientes productores; se estimó un valor

de 1500 dólares mensuales.

El costo de producción estimado se muestra en la tabla 20, para la

producción en el periodo de un año. Se consideran todos los aspectos como,

materia prima y energía necesaria, sin embargo son estimaciones que se

realizan en base a los datos y es importante recordar que se estableció el

diseño de la planta con una recirculación de los ácidos, por lo que los

valores reales únicamente se pueden estimar con la empresa ya en

funcionamiento.

Tabla 20. Costo de producción anual de la planta


Ácido clorhídrico 6.000 L 193 USD/L 1’158.000

Ácido nítrico 4.000 L 292 USD/L 1’168.000

Ácido sulfúrico 4.500 L 260 USD/L 1’170.000

Energía 34’522.399.2 kWh/año

0.072 USD/kWh 2’485.612.7

Agua 700.000 m³ 0.72 USD/m³ 504.000

Total 6’485.612.7

Los gastos administrativos se estimaron de acuerdo a tres puntos;

suministros de oficina, suministros de aseo y servicios, como internet y

telefonía. Es importante destacar que los gastos administrativos aunque a

primera vista no reflejan un aspecto de gran importancia dentro del proceso,

pero para el desarrollo administrativo correcto y para mostrar una imagen

empresarial de seriedad y compromiso es parte fundamental y necesaria.

Para los suministros de oficina se consideró los siguientes detalles como se

muestra en la tabla 21, todo esto de conformidad con la estimación de lo

necesario para solventar las necesidades mensuales, sin embargo a medida

que se implemente la empresa y corra su marcha de funcionamiento, de

acuerdo a las necesidades que se vayan presentando se debe implementar

un plan para cubrir estos gastos adicionales si así se requiere.

36

Tabla 21. Costo suministros de oficina


Carpetas (archivadoras)

30 8 240

Perforadoras 14 10 140

Grapadoras 14 6 84

Cuadernos 20 2 40

Tinta (para la impresora)

1 14 14

Papel bond (75g) Resma 4.50 4.50

Otros 1 100 100

Total 622.5

Los costos para suministros de aseo de detallan en la tabla 22, se estimó los

productos necesarios de limpieza.

Tabla 22. Costos de suministros de aseo


Escoba 6 4 24

Trapeador 6 6 36

Fundas de basura Paquete 3 3

Desinfectante 10(litros) 4 40

Jabón líquido de baño

2(litros) 6 12

Pala 6 2 12

Otros 1 100 100

Total 227

Finalmente se determinó el costo de los servicios que se detallan en la tabla

23.

Tabla 23. Gastos de Servicios


Internet 1 60 60

Teléfono 1 50 50

Total 110

En conjunto con estos valores definidos como se mencionó anteriormente

forman parte de los gastos administrativos de la empresa como se observa

en la tabla 24, se suman los valores totales de cada uno de los detalles para

obtener el valor total general tanto mensual como anual.

Tabla 24. Gastos administrativos

Detalle Costo mensual (USD) Costo anual (USD)

Suministros de oficina 622.5 7470

Suministros de aseo 227 2724

Servicios 110 1320

Total 959.5 11514

La mano de obra que forma parte importante en el cuerpo de la empresa, así

es como lo estiman algunos analistas al recurso humano, se define a

37

continuación en la tabla 25, con sus respectivos sueldos y derechos que le

otorga la ley hasta el presente año.

Tabla 25. Costo de mano de obra

Una vez que se obtuvo estos datos, se calculó la inversión inicial del

proyecto en la tabla 26 se puede observar el desglose del valor total de la

inversión de los diferentes elementos necesarios para el funcionamiento de

la empresa.

Tabla 26. Monto total de la inversión

Detalle Valor total (USD)

Terreno 330.000

Edificación 289.758,89

Muebles 5.412

Equipos/Máquinas 109.147

Equipos de informática 16.300

Vehículos 65.980

Capital de trabajo 1’740.841

Gastos de constitución 4.800

Total 2’562.239

Los gastos de constitución se estimaron de acuerdo a los honorarios por

abogados y trámites necesarios para la legalización de la empresa. En este

caso la planta recicladora se la constituye como gestor ambiental con las

respectivas licencias y demás términos de ley.

La estimación de las ventas, para su cálculo se tomó como base la

capacidad de trabajo y el diseño de producción de la planta. Si su eficiencia

MANO DE OBRA SUELDO

APORTE AL

IESS

FONDOS DE

RESERVA VACACIONES

DECIMO

TERCERO

DECIMO

CUARTO TOTAL

Gerente 5000 472,5 416,5 2500 416,67 31,25 8836,92

Secretaria 600 56,7 49,98 300 50 31,25 1087,93

Contador 900 85,05 74,97 450 75 31,25 1616,27

Asistente de

contabilidad 650 61,43 54,145 325 54,17 31,25 1175,99

Asistente ventas 600 56,70 49,98 300 50,00 31,25 1087,93

Ingenieros de planta (3) 6000 567 499,8 3000 500 31,25 10598,05

Supervisores (2) 3000 283,5 249,9 1500 250 31,25 5314,65

Jefe de producción 2500 236,25 208,25 1250 208,33 31,25 4434,08

igeniero de control de

calidad 1800 170,1 149,94 900 150 31,25 3201,29

Costo mensual 21050 37353,11

Costo anual 252600 448237,28

38

fuera del 100% las recuperaciones de los elementos reciclados

aproximadamente serian de 1300 onzas en total; los resultados de

laboratorio según el diseño planteado el resultado fue de aproximadamente

900 onzas en total de producción, divididas en dos partes 600 onzas de

concentración de platino, paladio y rodio y las 300 onzas restantes

corresponden a los lodos. (Andrade Estrella, 2015). Considerando el precio

actual del platino que es de 926 USD/oz, con un rango de variación en los

últimos doce meses, desde 900 USD/oz en su pico inferior y de 1000

USD/oz en su máximo valor. El precio actual del paladio es de 992 USD/oz,

con un rango de variación en los últimos doce meses pudiendo subir o bajar

(recycling, 2016). El precio actual del rodio es de 1.325 USD/oz manteniendo

una variación mínima en estos últimos doce meses. El valor promedio según

el precio de estos tres elementos es de 1.081 USD/oz. En el caso de la

concentración de lodos generados por el proceso, debido al valor de los

diferentes elementos que contiene, en el mercado llega a un precio de 600

USD/oz. Referente a estos datos se obtuvo la estimación de las ventas como

se puede apreciar en la tabla 27.

Tabla 27. Proyección de ventas

Además de los ingresos por ventas, como se mencionó anteriormente la

planta actúa también como un gestor ambiental, lo que significa que se capta

ingresos por prestación de servicios. En la tabal 28 se puede observar la

estimación de los ingresos por prestación de servicios, según el nivel de

producción de la planta. Se consideró cobrar un valor de 10 dólares por cada

catalizador que se deseche más el costo de flete, en el caso de retirar 10 o

más catalizadores por establecimiento, se elimina el costo de flete. En los

casos fuera de la ciudad de Quito se cobra por catalizador más el costo de

flete, en el caso de 100 catalizadores o más para establecimientos fuera de

la ciudad no se cobra el costo de flete.

Los valores por captación de servicios fueron estimaciones de acuerdo al

servicio que se ofrece, sin embargo los valores determinados pueden variar

no son valores fijos y esto lo determina las necesidades de la empresa y los

servicios que esta ofrezca con un estudio del mercado de la diferentes

determinantes que permitan elevar o disminuir los valores a cobrar.

ConceptoCantidad

(oz)

Precio

(USD/oz)

Venta por

mes (USD)

Año Base

(USD)

Venta año 1

(USD)

Venta año 2

(USD)

Venta año

3(USD)

Venta año 4

(USD)

Venta año 5

(USD)

Concentración de

los MGP 600 1081 648600 7783200 4669920 6226560 7783200 7783200 7783200

Concentración de

lodos 300 600 180000 2160000 1296000 1728000 2160000 2160000 2160000

828600 9943200 5965920 7954560 9943200 9943200 9943200

0,6 0,8 1 1 1

Total ventas

Indice de proyección

39

Tabla 28. Ingresos según nivel de producción

Con un 100% de producción los ingresos por prestación de servicios para la

disposición final de los catalizadores es de 1.2 millones de dólares anuales.

En las proyecciones financieras para el análisis de pre factibilidad de la

planta se desarrolló en base a los datos obtenidos tanto de inversión, costos

de producción, costo de financiamiento y las estimaciones de los ingresos de

la planta. Como se puede observar en la tabal 29 se desarrolló el estado de

resultados de la empresa en un horizonte de 5 años.

Tabla 29. Estado de resultados

NIVEL DE PRODUCCIÓN

CANTIDAD

CATALIZADORES

USADOS

COSTO

(USD)VALOR TOTAL

60% DE PRODUCCION 72000 10 720000

80% DE PRODUCCION 96000 10 960000

100% DE PRODUCCION 120000 10 1200000

1 2 3 4 5

0,6 0,8 1 1 1

Ingresos por ventas 11143200 6685920 8914560 11143200 11143200 11143200

Costos de producción 6527649,7 3933404,6 5230527,2 6527649,7 6527649,7 6527649,7

Costos fijos de

producción 42037 42037 42037 42037 42037 42037

Depreciación 18488,93 18488,93 18488,93 18488,93 18488,93 18488,93

Mano de obra 23548,07 23548,07 23548,07 23548,07 23548,07 23548,07

Costos variables de

producción 6485612,7 3891367,6 5188490,2 6485612,7 6485612,7 6485612,7

Energía 2485612,7 1491367,6 1988490,2 2485612,7 2485612,7 2485612,7

Materia prima 4000000 2400000 3200000 4000000 4000000 4000000

Utilidad Bruta 4615550,3 2752515,4 3684032,8 4615550,3 4615550,3 4615550,3

Gastos operacionales 35880,03 35880,03 35880,03 35880,03 35880,03 35880,03

Administrativos 17880,03 17880,03 17880,03 17880,03 17880,03 17880,03

Mano de obra 13805,03 13805,03 13805,03 13805,03 13805,03 13805,03

Depreciación 4075 4075 4075 4075 4075 4075

Mercadeo y ventas 18000 18000 18000 18000 18000 18000

Utilidad operacional 4579670,3 2716635,4 3648152,8 4579670,3 4579670,3 4579670,3

Gastos financieros 0 584190,49 467352,39 350514,3 233676,2 116838,1

Utilidad antes de

impuesto 4579670,3 2132444,9 3180800,4 4229156 4345994,1 4462832,2

15% distribución

empleados 0 319866,73 477120,06 634373,4 651899,11 669424,83

Impuestos a la renta

(25%) 1144917,6 533111,22 795200,11 1057289 1086498,5 1115708Utilidad Neta 3434752,7 1279466,9 1908480,3 2537493,6 2607596,4 2677699,3

AÑO

AÑO BASE

ESTADO DE

RESULTADOS

40

Los resultados reflejan las utilidades proyectadas que en el último año la

empresa tendría una utilidad neta de 2.67 millones de dólares.

En la tabla 30 se puede apreciar el flujo de caja que se lo realizo en base al

estado de resultados de cada año.

Tabla 30. Flujo de caja

La recuperación de los activos fijos no depreciables (RAFND) es únicamente

el valor del terreno, con estos datos se obtuvo el flujo neto de caja (FNC)

como se puede observar la deuda se paga en cada uno de los años del

horizonte proyectado de la empresa además de generar ingresos mayores

que cubren la deuda y los gastos y costos.

Tanto el estado de resultados como el flujo neto de caja son los dos pilares

fundamentales para el análisis financiero de la planta recicladora de

catalizadores automotrices. En el anexo 3 se puede observar mayores

detalles de los cálculos. El TIR y el VAN son dos indicadores financieros

importantes para la toma de decisiones para el desarrollo de un proyecto. En

la tabla 31 se puede observar los resultados que reflejaron ambos

indicadores.

Tabla 31. Resultados de la TIR y VAN

El EVA es un indicador no financiero como se mencionó anteriormente que

refleja si el proyecto agrega o destruye valor. Para el presente proyecto el

EVA es de 1956033.01 dólares.

0 1 2 3 4 5

Utilidad neta del

ejercicio 1279466,9 1908480,3 2537493,6 2607596,4 2677699,3

Inversión -2562239

Capital de trabajo 6963364

Depreciación 22563,93 22563,93 22563,93 22563,93 22563,93

Valor de salvamento 49209,75RAFND 330000

Amortización de la

deuda -512447,8 -512447,8 -512447,8 -512447,8 -512447,8FNC -2562239 789583,05 1418596,4 2047609,7 2117712,6 9530389,2

FLUJO NETO DE

CAJA

AÑOS

VAN 3641151,02

TIR 64%

41

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

4.1 CONCLUSIONES

Para este año de acuerdo al análisis estadístico a nivel nacional se estima

131442 catalizadores desechados, los cuales no tienen un manejo adecuado

para su disposición final. Con la capacidad operativa de la planta recicladora

se puede cubrir el 91.3% de las unidades desechadas para el presente año

de manera efectiva y en cumplimiento de la ley.

El catalizador de dos y de tres vías son los más usados en el país y la

gestión de su disposición final según lo estipula la ley no se cumple, debido

a que el ente regulador desconoce y ha descuidado el tema. Por tal motivo

se desconoce donde se los almacena y cuál es el proceso para su

disposición final.

A nivel industrial la capacidad operativa de la planta es demasiado baja, la

capacidad mínima de trabajo de una maquina industrial es 1 tonelada/hora,

lo cual supera la capacidad de trabajo de la planta en base a los datos

estadísticos. Por tal motivo los equipos y herramientas principales son de

características de producción a nivel laboratorio y que cumplen con la

capacidad de trabajo 500 kg/día que requiere la planta recicladora.

El presente proyecto tiene un VAN de 3641151.02 dólares, lo que indica que

en relación costo/beneficio la empresa cubre los costos y además genera

beneficios. La TIR tiene un resultado del 64% lo que indica que el proyecto

cubre el interés del capital y lo supera, financieramente con estos resultados

el proyecto es viable.

El EVA es de 1956033.01 dólares, esto quiere decir que la empresa es

capaz de agregar valor fuera del enfoque financiero. El dinero no se está

acumulando y no genera desperdicios ni pérdida de valor.

42

4.2 RECOMENDACIONES

La industria de la metalurgia está en constante renovación y existen

innovadores procesos para la recuperación y extracción de los elementos a

reciclar como los del grupo del platino y otros, que son más amigables con el

ambiente y generan menos escoria, es importante que puedan realizarse

estudios sobre estos nuevos procesos.

Se puede trabajar en coordinación con el gobierno Ecuatoriano para mejorar

el servicio eléctrico a nivel industrial y reducir costos que permitan incluir

procesos de recuperación de los metales con hornos de plasma, que

reducen tiempos y costos.

Se puede realizar estudios estadísticos de los países vecinos para conocer

la realidad del volumen de catalizadores desechados de su país y temas en

cuanto a la disposición final de este elemento. Para ofrecer los servicios de

la planta y aumentar la capacidad de trabajo y extenderse a nivel

internacional con este previo a análisis.

La refinación de los elementos es parte fundamental del proceso de

reciclaje, los procesos continuamente se mejoran. Se puede realizar un

estudio de los nuevos procesos de refinación que tienen mayor eficiencia y

una tecnología mejorada que se pueden implementar como renuevo en la

planta recicladora.

El proceso de producción instalada de la planta permite la posibilidad de

trabajar con otros materiales y recuperar cualquier tipo de elementos

químicos. Se pueden realizar estudios que analicen el volumen de los

desechos electrónicos en el país y desarrollar el reciclaje de los mismos,

para que la empresa trabajo en varios campos de manera eficiente.

43

5. BIBLIOGRAFÍA

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45

GLOSARIO

Convertidor catalítico: Elemento del sistema de escape que controla y

reduce los gases nocivos.

Reciclaje: Volver a obtener los elementos de partida.

Lixiviación: Extracción del material soluble de una mezcla mediante la

acción de un disolvente líquido.

Metalurgia: Técnica de extracción y tratamiento de los metales.

Catálisis: Proceso que aumenta la velocidad de una reacción química.

46

6. ANEXOS

Anexo 1

Características y cotización de las principales maquinas

herramientas

TANQUE LIXIVIANTE

47

TRITURADORA DE CONO

48

MOLINO

49

Anexo 2

Plano de la planta recicladora

43

28,02

S -101

TR-102

T-102

H-101

R-101 F-102

T-103

C-102

C-101

F-101

M-101

S-101

TR-102

F-101

M-101

C-101

H-101

R-101

F-102

T-102

C-102

T-103

SILO DE MATERIA PRIMA

TRITURADORA DE CONO

BANDAS DE TRANSPORTE

MOLINO DE DISCOS

CALDERO

HIDROCICLÓN

REACTOR DE LIXIVIACIÓN

FILTRO

TANQUE DE ACIDO

CELDA ELECTRONICA

TANQUE DE ACIDO

NOMENCLATURA

PROYECTO:

DISEÑO:

ESCALA:

Jorge A. Poma B,

a r q u i t e c t o

CONTIENE: PROPIETARIO: FECHA:

DIBUJO:

LÁMINA:

Arq. Jorge A. Poma B.

/1

SEP 2017

Sr. Byron Rojas

Arq. Jorge A. Poma B.

PLANTA RECILADORA DE CATALIZADORES AUTOMOTRICES

(ANTEPROYECTO)

INDICADAS

PLANTA BAJA

2da PLANTA

1

50

Anexo 3

Tablas de cálculos financieros, amortización y depreciación

DEPRECIACIONES

AMORTIZACIONES

AÑO 1 AÑO 2 AÑO 3 AÑO 4 AÑO 5

Maquinaria y

equipo 109147 8186,025 8186,025 8186,025 8186,025 8186,025

Muebles y

enseres 5412 405,9 405,9 405,9 405,9 405,9

Vehículos 65980 9897 9897 9897 9897 9897

18488,93 18488,93 18488,93 18488,93 18488,93

ACTIVOS FIJOS

DEPRECIABLES VALOR (USD)

VALOR DEPRECIACIÓN

TOTAL

AÑO 1 AÑO 2 AÑO 3 AÑO 4 AÑO 5

Software y

Hadware 16300 4075 4075 4075 4075 4075

VALOR DEPRECIACIÓNACTIVOS FIJOS

DEPRECIABLES VALOR (USD)

valor de salvamento 25%

total 49209,75

AÑO SALDO

AMORTIZACIÓN

DEUDA INTERÉS ANUAL PAGO TOTAL

0 2562239 0,228

1 2049791,2 512447,8 584190,49 1096638,292

2 1537343,4 512447,8 467352,39 979800,1936

3 1024895,6 512447,8 350514,30 862962,0952

4 512447,8 512447,8 233676,20 746123,9968

5 0 512447,8 116838,10 629285,8984

APORTACION (%) TMAR PONDERACION

ACCIONISTAS 0,4 0,3 0,12

BANCO 0,6 0,18 0,108

0,228TMAR GLOBAL

%INFLACION PREMIO AL RIESGO

0,2 0,1ACCIONISTA

estudio de pre factibilidad para la implementaciÓn de …

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